[发明专利]一种基于神经网络的全自动婴儿睡眠分期系统

权利要求书

1.一种基于神经网络的全自动婴儿睡眠分期系统，包括数据采集模块，实时神经网络分析模块，显示存储模块。本系统数据采集模块、实时神经网络分析模块、显示存储模块依次相连。其中：所述数据采集模块包括脑电数据采集、肌电数据采集、呼吸数据采集、眼动监测图像、体动监测图像，其中眼动监测图像和体动监测图像采用相机拍摄，使用数字图像处理技术提取动态特征，脑电数据、肌电数据、呼吸数据、眼动监测图像、体动监测图像同时采集。所述实时神经网络分析模块包括数据预处理、神经网络分析、睡眠分期自动校正、神经网络权值调整，其中数据预处理对采集的待分析脑电数据进行预处理操作，神经网络分析单元将对预处理后的数据进行基于睡眠分期规则校正的神经网络实时分析处理。所述显示存储模块包括显示屏输出、报表打印、数据存储。

2.根据权利要求1所述的一种基于神经网络的全自动婴儿睡眠分期系统，其特征在于所述数据采集模块眼动监测图像和体动监测图像采用非接触式图像采集技术采集婴儿眼部图像和睡眠时身体图像，尽可能减少对婴儿睡眠行为的干扰。

3.根据权利要求1所述的一种基于神经网络的全自动婴儿睡眠分期系统，其特征在于所述实时神经网络分析模块中的神经网络分析单元工作过程如下：

第一步，神经网络的初始化；首先选择特定的数据作为训练集，进行特征参数提取，并结合已有的人工分期结果作为神经网络的输入，对其进行初始的训练学习，根据特定的学习规则，不断的对各个网络神经元的连接权值进行调节，直到使该神经网络具有某种期望的输出；此时得到初始的网络权值集和训练好的神经网络模型，可以作为自动睡眠分期的初始神经网络；

第二步，神经网络的自动分期；根据训练好的神经网络模型，选取待分析数据，进行特征参数提取，并输入于训练好的初始神经网络，进行相应的网络分析，得到睡眠自动分期结果；

第三步，神经网络的实时调整；睡眠分期自动校正单元对自动分期的结果进行判别，将错误的分期结果进行校正，实时神经网络分析单元将校正后的分期结果重新输入神经网络进行实时的训练，使得神经网络的权值系数根据校正后的分期结果得到及时修正，再使用重新训练后的神经网络对后续未校正分期进行重新分析；如此反复的对神经网络进行实时调整，一直到待测数据的分期为最后一个分期时，神经网络的实时反馈得到终止。